Hallo,
etwas schwierige Frage, kann man NG0-Kondensatoren "von Hand" auf ihre
Spannungsfestigkeit testen?
Ich will ein kleines Oberwellenfilter auf einem PCB nachbauen
(Sendeleistung max. 5W). Dafür werden einige 0805-SMD-Kondensatoren mit
einer Spannungsfestigkeit von 100V DC benötigt.
Die passenden Kapazitäts-Werte habe ich zwar vorrätig, diese sind vom
Hersteller aber nur bis 50V spezifiziert.
Daraufhin habe ich einige von diesen 50V-Cs über einen Vorwiderstand mit
einer Gleichspannung von 120V verbunden und sie haben das problemlos
überstanden.
Reicht das als Test und kann man nun halbwegs davon ausgehen, dass diese
getesteten Cs ihren Auftrag in dem Filter stemmen können?
(nebenbei, aus Platzgründen würde ich hier auf das in-Serie-Schalten
mehrerer Cs lieber verzichten, falls das jemand vorschlagen wollte)
Du weißt nicht, wie lange sie das aushalten.
Ebenso, wie sie sich verhalten, wenn sie mit ESR von innen beheizt
werden.
Probiers aus. Was kostet es dich, wenn es nicht funktioniert?
Hallo zusammen, hallo ADC.
Bei 5 Watt würde ich mir eigentlich keine Gedanken machen.
Aber wie immer, mehr Infos wären nicht nur sinnvoll sondern auch nötig!
Vor allem die Frequenz und die Struktur des Filters. Welche Spulen?
Tiefpässe kann man vielfätig gestalten. LT-Spice könnte helfen, zur Not
kann man es auch zu Fuss ausrechnen. Deine Methode ist eine Möglichkeit.
> (nebenbei, aus Platzgründen würde ich hier auf das in-Serie-Schalten> mehrerer Cs lieber verzichten, falls das jemand vorschlagen wollte)
Das macht niemand, parallel ja sicher, aber in Serie???
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Wilhelm
ADC schrieb:> etwas schwierige Frage, kann man NG0-Kondensatoren "von Hand" auf ihre> Spannungsfestigkeit testen?
Du meinst, einen Bernstein von Hand solange reiben, bis die Spannung
zur Prüfung hoch genug ist?
Harald W. schrieb:>> etwas schwierige Frage, kann man NG0-Kondensatoren "von Hand" auf ihre>> Spannungsfestigkeit testen?>> Du meinst, einen Bernstein von Hand solange reiben, bis die Spannung> zur Prüfung hoch genug ist?
Kannst du nicht. Die Spannungsfestigkeit ist durch Überschlag begrenzt,
und beträgt 100'erte bis über 1000 Volt je nach Aufbau.
Das Problem ist, das die Kapazität stark von der Spannung abhängt, und
außerhalb der angegebenen 50 Volt weit ausserhalb der Toleranz ist.
Schon bei 50 Volt beträgt die Kapazität oft nur mehr 10-20% der
Nennkapazität!
Weiters tritt bei hoher Überspannung eine permanente Veränderung der
Kapazität und der Materialkennwerte auf, das ist ähnlich wie wenn
Permanentmagnete umgepolt werden, nur das es sich hier um
ferroelektrisches Material (Bariumtitanat und ähnliches) handelt.
ADC schrieb:> Dafür werden einige 0805-SMD-Kondensatoren mit> einer Spannungsfestigkeit von 100V DC benötigt
Wie groß ist denn die Impedanz am F-Eingang/Ausgang bzw. innerhalb der
F-Elemente?
Wie sieht die F-Struktur aus (wie Wilhelm bereits fragte)?
Michael
Die Fragen sind doch völlig unwichtig. Er hat schlichtweg keine
definierte Kapazität, und alles was er damit baut ist na ja.. übelster
Mist.
Und offensichtlich hat der TE kein passendes Messequipment und keine
Ahnung.
udok schrieb:> ..die Kapazität stark von der Spannung abhängt..
"ADC" sprach von NG0-Material. Meint wohl NP0... ;-)
udok schrieb:> Die Fragen sind doch völlig unwichtig.
Ja, am besten baut man überhaupt keine keramischen Cs ein.. :-))
Nirgendwo... :-D
Michael
Michael M. schrieb:> Wie groß ist denn die Impedanz am F-Eingang/Ausgang bzw. innerhalb der> F-Elemente?> Wie sieht die F-Struktur aus (wie Wilhelm bereits fragte)?
So:
https://dl2man.de/wp-content/uploads/2021/12/truSDX_RF_Schematic_1.0.pdf
Immer zwei Pi-Filter in Serie, I(in) ca. 8 - 10 Ohm, I(out) ca. 50 Ohm
(Wobei das zweite Filter noch einen C über der Spule trägt um einen
Resonanznotch zu erzeugen, um die zweite Oberwelle besser abfiltern zu
können)).
f zwischen 1,8MHz und 30MHz je nach Version.
udok schrieb:> Das Problem ist, das die Kapazität stark von der Spannung abhängt, und> außerhalb der angegebenen 50 Volt weit ausserhalb der Toleranz ist.
Bei X7R, Z5U und ähnlichen Klasse-II-Dielektrika ja, aber auch bei
NP0/C0G (Klasse I)?
Harald W. schrieb:> Du meinst, einen Bernstein von Hand solange reiben, bis die Spannung> zur Prüfung hoch genug ist?
Ja, genau. Allerdings nutze ich nur synthetischen Bernstein, um die
Umwelt zu schonen.
Hallo zusammen.
udok schrieb:> Das Problem ist, das die Kapazität stark von der Spannung abhängt, und> außerhalb der angegebenen 50 Volt weit ausserhalb der Toleranz ist.> Schon bei 50 Volt beträgt die Kapazität oft nur mehr 10-20% der> Nennkapazität!
Abgelehnt, Euer Ehren.
Bei HF-Anwendungen werden KEINE X7R oder schlimmerer Mist angewendet.
NP0 ist das Maß der Dinge! Selbst früher konnte man sich den TK seiner
Keramikkondensatoren (in Grenzen) aussuchen. Man suche diesbezüglich
nach Farbtabellen. TK schwarz war NP0, orange -330, violett -750? u.a.m.
Es gab auch was für einen positiven Koeffizienten, Farbe weiss ich nicht
mehr. Selbst die uralten Röhrchenkondensatoren waren so kodiert.
Bedrahtete Keramik-Cs (HF-fähig) gibt es heute noch, siehe Anhang ->
Reichelt Datenblatt.
Auch bei SMD gibt es die entsprechende Auswahl. Ganz hoch hinaus -> ATC
Kondensatoren, dafür braucht man aber ein grosses Portomonaie. ;-)
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Wilhelm
Michael M. schrieb:> "ADC" sprach von NG0-Material. Meint wohl NP0... ;-)
@Administrator: Michael M. hat recht, kann man das "NG0" im Titel bitte
durch "NP0" ersetzen?!
ADC schrieb:> Immer zwei Pi-Filter in Serie...
Die sehen zwar PI-Filtern ähnlich, sind jedoch keine. :-( Also etwas
komplexer...
Mit PI-Struktur kannst du nämlich nur abwärts transformieren.
Ich würde das einfach mal in LT-spice oder anderem geeigneten Programm
simulieren; dann bekommst du auch ein Gefühl für die Größe der
Spannungen.
Klasse-I-Cs sind schon die richtige Wahl.
Michael
Michael M. schrieb:> Die sehen zwar PI-Filtern ähnlich, sind jedoch keine. :-( Also etwas> komplexer...> Mit PI-Struktur kannst du nämlich nur abwärts transformieren.
Danke für die Info!
Noch mal zurück zu der eigentlichen Frage.
Kann man denn im Vorfeld Kondensatoren durch Anlegen einer bestimmten
Spannung ausschließen, wenn man schon nicht umgekehrt vorgehen kann?
Ich möchte ja das Durchschlagsrisiko minimieren.
(dem Tenor der Antworten nach gibt es da wohl keine
naturwissenschaftlich fundierte Möglichkeit)
ADC schrieb:> Noch mal zurück zu der eigentlichen Frage.> Kann man denn im Vorfeld Kondensatoren durch Anlegen einer bestimmten> Spannung ausschließen, wenn man schon nicht umgekehrt vorgehen kann?> Ich möchte ja das Durchschlagsrisiko minimieren.
Das Paper hier hat einige Erkenntnisse:
https://www.researchgate.net/publication/309034214_The_Effect_of_Electrical_Fast_Transients_on_Multi-Layer_Ceramic_Capacitors
Schaut so aus, als wäre der NP0 Fehlermechanismus ein satter
Kurzschluss.
In der Zeit, die du hier verplemperst, hätte ich einfach mal 100V
Kondensatoren bestellt.
Wilhelm S. schrieb:> TK schwarz war NP0, orange -330, violett -750? u.a.m. Es gab auch was> für einen positiven Koeffizienten, Farbe weiss ich nicht mehr.
TK +100 = rot/violett
Der Zoo aus negativen und positiven TKs macht auch Sinn, bei FM-Tunern
beispielsweise wurde durch geschickte Kombination der Gesamt-TK nahe
Null gehalten. Ansonsten wäre der Tuner bei den großen
Temperaturunterschieden (Röhren) natürlich ständig weggelaufen.
https://www.electronics-tutorials.ws/de/kondensatoren/kondensator-farbcodes.htmlADC schrieb:> Bei X7R, Z5U und ähnlichen Klasse-II-Dielektrika ja, aber auch bei> NP0/C0G (Klasse I)?
Nein, bei NP0 ist die Kapazität unabhängig von der anliegenden Spannung.
Michael M. schrieb:> Die sehen zwar PI-Filtern ähnlich, sind jedoch keine. :-( Also etwas> komplexer...> Mit PI-Struktur kannst du nämlich nur abwärts transformieren.
Seit wann. Und was sieht dann die Last in Richtung der Quelle?
Pi geht immer in beide Richtungen, genauso wie beim L-Glied (das muss
man halt ggf. umdrehen).
Der Vorteil vom Pi ist, dass man die Betriebsgüte (in Grenzen) frei
wählen kann, während sie beim L-Glied vom Impedanzverhältnis abhängt.
Gruß,
Christian
Harald W. schrieb:>> etwas schwierige Frage, kann man NG0-Kondensatoren "von Hand" auf ihre>> Spannungsfestigkeit testen?
Ist sinnlos. In deiner Schaltung werden die Kondensatoren ja auch noch
mit Wechselstrom belastet, und dadurch werden sie warm.
Ausserdem garantiert der Hersteller mit der Nennspannung ja lediglich,
dass der Kondensator diese Spannung und sonstige Belastung für die zu
erwartende Lebensdauer aushält, bzw. dass die Ausfallrate eine
bestimmten sehr kleinen Wert nicht übersteigt.
Er wird diese Spezifikation im Rahmen seiner Qualitskontrolle festgelegt
haben.
Natürlich kannst du ein Bauteil überlasten, aber dann bewegst du dich
auf unsicherem Terrain, denn du kennst nicht die weitere Entwicklung der
Ausfallkurve.
Ich habe früher 500V Trolitulkondensatoren mit einem Zeilentrafo
aufgeladen. Irgendwo in der Gegend von 15kV wohl gab es dann laut
knallende Spannungsüberschläge aussen um den Kondensator herum, oder an
einer zuvor geschaffenen Funkenstrecke.
Die Kondensatoren machten das wenige Minuten mit, dann war plötzlich
Ruhe...
